神奇的3D打印到底多神奇?

打印機 3D打印 科技 新華網 新華網 2017-09-18
神奇的3D打印到底多神奇?

雙創周山西分會場太原展區,3D打印出來的一個模型。 記者 馬立明攝

太原市雙創示範辦展區內,“3D打印公共服務平臺”吸引了眾人圍觀。3D打印技術到底是什麼?距離生產和生活應用有多遠,技術上我們處於什麼水平?帶著這些問題,記者進行了採訪。

觀眾現場體驗直呼“太神奇”

活動伊始,3D打印公共服務平臺展示區就吸引了眾多參展人員前來參觀瞭解。現場展出的是一臺650×600×400mm標準的桌面3D打印機,項目工作人員王晨陽一面介紹,一面將一個簡單的筆筒模型導入機器設備裡面,然後把機器加熱到一定程度開始打印。

王晨陽解釋,要等溫度提上來以後,將裡面的絲狀熱熔性材料熔化,變成絲狀液體狀,再遇空氣固化,最後才能按照輸入進去的模型,逐層打印,最後成型。耐心等待兩個多小時後,最終,一個完美的筆筒呈現在大家面前,和之前的三維模型幾乎無差別。在場的觀眾忍不住陣陣感嘆,“第一次接觸3D打印機,真的太神奇了!”“天哪,真的好像變魔術一樣,就這樣變出來了一個筆筒!”有觀眾詢問,可不可以給筆筒上色,工作人員表示完全可以,塗色、噴漆都可以。

王晨陽告訴記者,像展示的這款桌面3D打印機,現在已經走進很多小學。由於成本較低,操作簡單,很多小學開設興趣班,小朋友們可以設計簡單的模型,打印出喜歡的東西。

由減材製造到增材製造3D技術已變革

3D打印,即快速成型技術的一種,它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印機與普通打印機工作原理基本相同,只是打印材料有所不同,普通打印機的打印材料是墨水和紙張,而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是實實在在的原材料。

打印機與電腦連接以後,通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來,最終把電腦上的藍圖變成實物。該項目工作人員成旭介紹,“以前採用減材製造,減材類似雕刻,會浪費不少材料,而我們現在通過變換思路,採用增材製造,基本不會造成材料的浪費,極大地縮減了打印成本。”

現場展示的是來自國外進口的Maker Bot第五代桌面3D打印機。成旭介紹,目前3D打印技術打印精度相當高,與理論值僅有0.01mm之差。Maker Bot第五代桌面3D打印機採用全新設計的智能噴頭、運動控制升降裝置,能夠生成高質量和高分辨率的原型和複雜模型,而且具有更快的打印速度。

項目組技術負責人中北大學王建宏教授介紹,這樣的3D打印技術,不只是國外有,中北大學推出的3D打印機其技術與性能均可與之媲美。該技術將重點應用於航空航天、動畫產業、醫療服務、建築設計、工業產品設計等眾多領域。“只要有模型,我們的3D打印機幾乎可以打印任何東西,即便複雜結構的東西也不在話下。”

項目組不遺餘力努力推廣和應用

目前,對於消費者而言,3D打印有時可能“看上去很美”,但是真要打印具體東西時,產業現狀離心理需求仍然存在差距。比如打印一把普通的塑料梳子,如果成本要一二十元,時間要消耗兩個小時,估計很多消費者就會說“不”了。

並不是所有的材料都可以用來做成膠水和粉末這些適應打印的形態,成旭解釋道,“目前3D打印機能打印的材料主要有石蠟粉、金屬粉、高分子材料粉、樹脂等少數幾種,而想要打印出理想中的產品,必須使用與模型相同的材質,因此受材料限制。”由於3D打印技術人才的稀缺,以及國外技術的壟斷,加之國內3D打印企業大多還停留在宣傳普及階段,投入多產出少,市場並未打開。

不過,這正是3D打印公共服務平臺項目組不遺餘力努力突破的方向。目前,項目組致力於研發和改進3D打印技術,著力於率先實現這項技術產業化,在工業領域推開,成熟以後,再逐步進入家庭生活應用方面。

到現場參觀的李先生,也是一名創業者,他對3D打印技術的未來發展前景充滿信心,“想讓3D打印技術得到普及,做到家庭化,就要做到降低技術成本,這就要求我們的技術人員不斷提升研究能力。”李先生表示,“未來,3D打印機一定能夠普及到每個人生活中,為大家提供便捷的服務。就像是當初昂貴龐大的計算機一樣,數年後,進入尋常百姓家以後,一定是靈便、價格低廉的臺式機、筆記本。”(記者 王斌 實習生 趙曉雅 孟鴿)

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